L’ESAURIMENTO
DELLE RISORSE: PROBLEMI E SOLUZIONI PER UN PIANETA SOSTENIBILE
Sintesi
dell’intervento di Ugo Bardi al convegno “Il Futuro dell’Energia” Firenze, 13
Dicembre 2004
By Ugo Bardi
ASPO –
Association for the Study of Peak Oil
Dipartimento di Chimica – Università di Firenze,
Stiamo veramente esaurendo le risorse planetarie? La questione è,
ovviamente, controversa ma i dati si stanno accumulando al punto che non
possiamo ignorare il problema ulteriormente. Porre un problema, sia chiaro, non
significa assumere che non ci siano soluzioni. Al contrario, solo chi non vuole
neanche sentir parlare di un problema si pone nella condizione di privarsi
della possibilità di risolverlo. Quindi, non è il caso di tenere la testa nella
sabbia imprecando contro il “catastrofismo.” Le cose vanno dette chiaramente,
senza facili allarmismi ma senza neanche aver paura di dirle.
Cominciamo dunque col porre il problema in modo chiaro: che cosa intendiamo
con “esaurimento delle risorse”? Sarebbe semplicistico vedere, per esempio, la
questione dell’esaurimento del petrolio allo stesso modo di come uno vede
l’esaurimento della birra che sta nel frigorifero: una lattina dopo l’altra
finchè non ce ne sono più. Tuttavia questa, curiosamente, è proprio la visione
di alcuni economisti che ci informano che possiamo stare tranquilli dato che
“al ritmo di consumo attuale le riserve di petrolio dureranno ancora 40 anni
circa” Come se i consumi dovessero rimanere constanti per i prossimi 40 anni,
quando non lo sono mai stati per i passati 150.
Se vogliamo capire come varierà la produzione di
petrolio (e di altre risorse non rinnovabili) dobbiamo prendere in
considerazione modelli più evoluti e più realistici. La storia e le simulazioni
mostrano come la produzione di una risorsa non rinnovabile si può descrivere secondo
una “curva a campana”, detta anche “curva di Hubbert” dove il massimo della produzione (“picco di
Hubbert”) si verifica approssimativamente quando metà della produzione
possibile è stata prodotta. Successivamente, la produzione declina
inesorabilmente. Non esiste mai un punto in cui le risorse sono effettivamente
“esaurite,” ovvero come quando non c’è più birra nel frigorifero. Esiste un
punto, tuttavia, in cui produrre una risorsa ormai diventata rara e costosa
diventa improponibile dal punto di vista economico. Su questo argomento, è bene
ricordare le parole giustamente famose di Zaki Yamani, ministro del petrolio
dell’Arabia Saudita, “L’età della pietra non finì perchè si esaurirono le
pietre”. Nel mondo reale, nessuna risorsa viene sfruttata fino all’esaurimento
fisico totale. Tuttavia, quando la produzione comincia a declinare, i prezzi
cominciano ad aumentare ed emergono una serie di problemi di scarsità.
Visto che abbiamo tirato in ballo Yamani, possiamo passare subito a
considerare quella che è la “risorsa cardine” del nostro mondo: il petrolio,
che è tutt’ora la singola fonte energetica più importante dell’economia
planetaria. Il petrolio mostra segni evidenti di stare raggiungendo quel
massimo di Hubbert al di là del quale ci possiamo aspettare alti prezzi e
problemi di scarsità. La maggioranza degli esperti assume che il picco dovrebbe
verificarsi entro il primo decennio del ventunesimo secolo anche se c’è chi lo
postpone di qualche decennio. A titolo di esempio, vediamo la previsione del
gruppo ASPO (associazione per lo studio del picco del petrolio www.peakoil.org)
Quando si parla di questo tipo di curve a campana
non si intende soltanto il petrolio. E’ un fatto che la pressione sulle risorse
planetarie sta portando a difficoltà con una varietà di risorse diverse. La
produzione di diversi metalli di importanza strategica (citiamo lo zirconio
come esempio) sta mostrando la caratteristica curva a campana e ha già superato
il punto di picco. Ma non è
questione solo di risorse minerarie. La curva a campana si ritrova anche per lo
sfruttamento di risorse biologiche che vengono esaurite più rapidamente di
quanto non si possano riprodurre. Valga qui l’esempio della pesca globale, che ha raggiunto un massimo produttivo
nei primi anni ’90 e che sembra oggi aver iniziato un’irreversibile fase discendente
dopo la sistematica distruzione degli ecosistemi marini avvenuta nel ventesimo
secolo. Che la pesca possa causare l’easurimento irreversibile della fauna
ittica non è un’estrapolazione azzardata: è qualcosa che si è già verificato
nel passato. Un esempio è la caccia alle balene del diciannovesimo secolo che
ha seguito una tipica curva a campana. Le specie di balena cacciate a quel
tempo – seppure non estinte – non si sono ancora riprese al giorno d’oggi. Ci
sono altri esempi (come lo storione del Caspio) di questo tipo di
comportamento.
Le estrapolazioni al futuro di queste curve si
devono prendere, ovviamente, come delle approssimazioni. Nuove scoperte o
errori nelle stime potrebbero postporre il picco del petrolio e di altre
risorse anche di un buon numero di anni. Ma cambia poco alla situazione
generale: Queste curve hanno durate infinitesimali se messe in prospettiva con
quella che è la durata della civiltà umana che ha avuto origine
approssimativamente nel terzo millennio A.C. Proviamo a mettere la curva di
produzione dei combustibili fossili in scala su questi tempi e si dovrebbe
capire che cosa si intende.
Il petrolio è un fiammifero acceso che rischiara il buio dei secoli. Ma,
come nella storia della piccola fiammiferaia, ci potrà scaldare solo per un
attimo. Si parla di sostituire il petrolio con altre risorse minerarie
altrettanto esauribili; il carbone o l’uranio, per esempio. Ma questo
cambierebbe poco le cose, la curva a campana ne risulterebbe soltanto un po’
allargata. Il carbone, per esempio, se utilizzato estensivamente per sostituire
il petrolio, si troverebbe al suo picco verso il 2050. L’uranio fissionabile
durerebbe ancora meno per un uso altrettanto su larga scala. Sono dunque “non
soluzioni” che rimandano solo il problema senza risolverlo.
Già che siamo a parlare di carbone, possiamo anche
menzionare un altro problema che ci troviamo a fronteggiare; l’esaurimento
della capacità dell’atmosfera di assorbire i prodotti dell’attività umana–
principalmente biossido di carbonio CO2. I dati su questo punto sono
chiari: la concentrazione di biossido di carbonio è in aumento in parallelo sia
con la combustione degli idrocarburi fossili sia con altre attività quali la
deforestazione, l’agricoltura intensiva, eccetera. Fra i vari combustibili in
uso, il carbone è quello che causa l’emissione della maggior quantità di CO2
emessa a parità di energia fornita e il prospettato ricorso al carbone per
sostituire petrolio e gas che cominciano a a scarseggiare potrebbe causare
un’ulteriore impennata nella concentrazione di CO2 nell’atmosfera.
Gli effetti dell’incremento della concentrazione di CO2
nell’atmosfera sono molto discussi, ma si ritiene che siano la causa principale
del riscaldamento globale medio di circa mezzo grado centigrado osservato negli
ultimi decenni. Il sistema planetario è molto complesso e ci ci sono molti
fattori in gioco che potrebbero smorzare, ma anche amplificare, l’effetto della
CO2. Nella migliore delle ipotesi, il pianeta si potrebbe adattare
mantenendo la temperatura entro limiti accettabili. Nella peggiore, il
riscaldamento causato dalla CO2 potrebbe scatenare una serie di
effetti a catena risultanti in quello che viene chiamato “cambiamento climatico
brusco” (ACC, “abrupt climate change”). L’evidenza geologica per questi bruschi
cambiamenti esiste. Valga come esempio la grande crisi del Permiano, 251
milioni di anni fa, che causò la quasi totale distruzione della biosfera con l’estinzione
del 90-95% delle specie esistenti allora. Si ritiene che la crisi del Permiano –
come pure molte altre successive – sia stata scatenata come un effetto dell’immissione
di grandi quantità di CO2 nell’atmosfera; a quel tempo il risultato
di grandi eruzioni vulcaniche. Non è stata la CO2 a causare
direttamente la catastrofe, ma gli effetti secondari di questa immissione,
ovvero il rilascio nell’atmosfera di grandi quantità di metano (un gas-serra
molto più potente della CO2) proveniente dal riscaldamento degli
idrati polari. Dato che già oggi si sta osservando che gli idrati polari si
stanno sciolgliendo, il problema potrebbe porsi anche in modo drammatico in
tempi non lunghissimi. Tutto questo è, ovviamente, molto incerto, ma questo non
giustifica l’inazione o il tapparsi occhi e orecchie per un malinteso timore di
“allarmare l’opinione pubblica”.
Tuttavia, dicevamo all’inizio che riconoscere l’esistenza di un problema è
il primo passo per poterlo risolvere. Tutti i problemi che abbiamo descritto,
per quanto gravi siano, devono avere delle soluzioni. L’ecosistema terrestre è robusto,
non per niente è andato avanti per 570 milioni di anni dalla nascita delle
prime forme di vita multicellulari. E’ vero che ha rischiato occasionalmente la
totale distruzione per crisi climatiche gravissime, ma si è ripreso ogni volta.
Gli esseri umani hanno dalla loro parte l’intelligenza anche se, a volte, non è
dimostrata, purtroppo, da alcuni esemplari che hanno pretese di essere dei
leader. Questo deve permettere loro di trovare un modo di gestione del pianeta
che non lo distrugga.
Di fronte al problema dell’esaurimento delle risorse, e in particolare
delle risorse primarie che sono quelle energetiche, possiamo e dobbiamo fare un
salto di qualità e superare per sempre la primitiva tecnologia dei combustibili
fossili. Non è da escludere che nel futuro si riesca a padroneggiare processi
nucleari, quali la fusione del deuterio, che ci fornirebbero energia abbondante
da una sorgenti che potremmo definire come inesauribili in pratica. Tuttavia,
per il momento la possibilità di ottenere energia utile dalla fusione nucleare
sembra remota. Viceversa, disponiamo già oggi di tecnologie efficienti e
provate che ci possono fornire tutta l’energia di cui abbiamo bisogno.
L’energia solare nella forma di celle fotovoltaiche, generatori eolici e altre
tecnologie.
La cella fotovoltaica è una versione inorganica del processo biologico chiamato
“fotosintesi”. La fotosintesi è apparsa per la prima volta con i cianobatteri,
oltre tre miliardi e mezzo di anni fa. Le foglie delle piante sono una novità
biologica apparsa sul pianeta per la prima volta nel
periodo devoniano, circa 390 milioni di anni fa.
Le
celle fotovoltaiche sono apparse solo 50 anni fa,
circa, ma già sorpassano di gran lunga l’efficienza della fotosintesi nella
conversione della luce solare in energia utilizzabile. La
fotosintesi delle piante ha un’efficienza normalmente sotto l’1%, in casi
favorevoli fino al 3%. L’efficienza di un
sistema fotovoltaico commerciale è già oggi dell’ordine del 15%. Il limite teorico di efficienza di un sistema fotovoltaico è
di oltre l’80% e probabilmente non ci vorranno milioni di anni per arrivarci. Molto
si è detto negli ultimi anni sulla “resa energetica”
delle celle fotovoltaiche, che secondo alcuni vecchi studi sarebbe minore
dell’unità. Questi studi sono oggi completamente obsoleti e le ultime stime
danno il ritorno energetico delle celle fotovoltaiche
già oggi come superiore a quello del petrolio. Con le nuove tecnologie fotovoltaiche
sarà sufficiente coprire una frazione molto piccola del
territorio planetario (molto meno dell’1%) per ottenere energia elettrica completamente
pulita e sostenibile in quantità equivalente o superiore a quella ottenuta oggi
con i metodi goffi e distruttivi dei motori termici a combustione. L’uso del
terreno per la produzione di energia elettrica si configura come una nuova e
rivoluzionaria forma di agricoltura, un concetto espresso in dettaglio con il
termine di “agrienergia” (www.agrienergia.it)
Le
celle fotovoltaiche sono il più evoluto, ma non il
solo, sistema di ottenere energia elettrica rinnovabile e sostenibile. L’energia eolica è altrettanto efficiente, occupa anche meno spazio
e si configura anch’essa come una forma evoluta di agricoltura. Altri
metodi (biomassa, solare a concentrazione, solare termico, ecc.) sono possibili
e potranno dare un importante contributo nel futuro.
L’ energia pulita e abbondante dal fotovoltaico (e da altre tecnologie rinnovabili)
è un requisito necessario per qualsiasi tentativo di gestione intelligente del
pianeta, ma non è sufficiente. Un’altra condizione è
l’inversione della tendenza all’aumento della CO2
nell’atmosfera. Le energie rinnovabili non causano
l’immissione di CO2 nell’atmosfera ma ormai l’aumento di concentrazione è tale
che ci potrebbero volere centinaia di migliaia di anni per ritornare ai valori
precedenti agli effetti dell’attività umana. Qui, il
protocollo di Kyoto si sta rivelando sempre di più una soluzione troppo debole
e insufficiente. Non basta ridurre la combustione di
idrocarburi fossili, probabilmente non sarà sufficiente nemmeno cessare di
bruciarli. Per invertirne la tendenza in tempi ragionevoli sarà necessario intervenire
attivamente sui parametri climatici. Azioni quali la
riforestazione di aree desertiche o, al limite, interventi diretti per
aumentare l’albedo terrestre potrebbero rivelarsi efficaci per controllare la temperatura planetaria.
Alla
fine dei conti, la gestione del nostro pianeta non è
tanto una questione di tecnologia: di buone tecnologie ne abbiamo tante. E’, più che altro, una questione di visione. Siamo bloccati
da visioni obsolete che ci hanno fatto e che ci stanno
facendo dei gravi danni. La principale e quella del “pianeta
supermercato” che vuole che possiamo attingere dalle risorse planetarie quanto
e come vogliamo. L’incapacità di concepire la finitezza delle risorse ci ha
portato dove siamo oggi, al limite dell’esaurimento dei minerali e degli
ecosistemi e con l’atmosfera quasi irrimediabilmente inquinata da CO2.
Arrivati dove siamo adesso, anche interrompendo i comportamenti distruttivi del passato, non possiamo aspettarci che il pianeta ritorni
da solo in tempi brevi a quello che era nel periodo pre-industriale. Dobbiamo
intervenire attivamente per rimediare a danni come l’erosione, la
desertificazione, l’impoverimento degli ecosistemi, l’esaurimento generale
delle risorse.
In sostanza, dobbiamo abbandonare
il paradigma del “pianeta supermercato” e prenderci
cura della nostra Terra. Può darsi che l’antico mito del
giardino dell’Eden ci possa servire da guida in questo momento difficile. Possiamo
pensare di ritornare al concetto di un pianeta da curare
e conservare come se fosse un giardino che Dio ci ha affidato. Dipende da noi.